8.4.7.3. Голография движущихся сцен

На основе этого последнего метода получения голограмм движущихся объектов созданы две установки, которые применяются для исследования случаев, в которых направление движения объекта либо известно, либо не известно.

а. Направление движения объекта известно. Эта установка требует, чтобы при голографировании движущихся объектов направление движения было известно.

Рис. 23. Установка для получения голограмм движущихся сцен с известным направлением движения.

На рис. 23 показана схема конкретной установки для получения голограмм вращающихся объектов. Объект освещают однородным и коллимированным пучком, направление распространения которого параллельно плоскости голограммы.

Результаты экспериментальных исследований показали, что яркость стационарного фона всегда выше, чем яркость движущегося объекта. Это объясняется тем, что, поскольку фон является неподвижным, весь освещающий его свет отражается в голограмме.

Рис. 24. Голографическая установка для получения голограмм движущихся сцен с известным направлением эллиптического движения.

Вследствие же движения объекта свет, отраженный от него, рассеивается и поэтому не весь попадает в плоскость голограммы. В рассматриваемом эксперименте объект вращался с максимальной скоростью

В случае системы с другой геометрией [31] было найдено, что использование эллиптической конфигурации (рис. 24) позволяет голографически записывать детали фронтальной поверхности сцены, движущейся с высокой скоростью. Такая эллиптическая конфигурация применялась для того, чтобы подробно исследовать поверхность снаряда, летающего со скоростью [53]. Эта же схема применялась при съемке голографического фильма трехмерных движущихся объектов с заданным направлением скорости [33]. В этом эксперименте объект освещался постоянно светом лазера, излучающего в непрерывном режиме, а время экспонирования составляло 1/60 с. Было показано, что разрешение деталей движущегося объекта является функцией общего перемещения объекта за время экспонирования, а не только функцией скорости или времени экспонирования. На рис. 25 представлена эта общая зависимость перемещения для семейства таких эллипсов.

б. Направление движения объекта не известно. Соответствующая установка показана на рис. 26. В этой установке используется

(кликните для просмотра скана)

метод управления при наличии обратной связи. Расстояние от лазера до какой-либо точки голограммы через объект контролируется электронными устройствами. Если это расстояние изменится, то ему должно соответствовать такое же изменение длины пути опорного пучка, так что плоскости голограммы сохраняется одна и та же пространственная частота, и, следовательно, в этом случае интерференционные линии остаются неподвижными. Изменение длины пути опорного пучка можно обнаружить с помощью диафрагмы и фотоумножителя, установленных за центром голограммы. Движение интерференционных полос улавливается фотодетектором, который посылает сигнал зеркалу, управляемому пьезоэлектрическим кристаллом и регулирующему длину пути опорного пучка. Это приводит к такому сдвигу огибающей модуляции интерференционных полос, что максимум ее смещается в нужном направлении. Этим способом можно добиться коррекции лишь в центре голограммы; размытие же и потери яркости изображения по-прежнему имеют место.

Рассмотренные системы находят многочисленные применения. Например, голографическая система формирования изображения по доплеровскому разбросу частоты весьма эффективна в случае, когда необходимо получить высокое разрешение в изображении. Ее можно применять и для формирования изображения через рассеивающую среду. Во многих случаях при нахождении количественного распределения интенсивности в изображениях как колеблющегося, так и неколеблющегося объектов применяют методы временной фильтрации. Наконец, методы управления при наличии обратной связи можно применять для получения голограмм движущихся объектов, когда направление движения объекта не известно.